傳感器與物聯網
網并不局限于固定的正式網絡體系結構。臨時傳感網絡也能圍繞個人移動通信設備來組建。如果你有智能手機,那你就攜帶了多種傳感器。例如,iPhone通過它的GPS、加速計、數字指南針、麥克風和照相機來傳感位置、運動、方向、聲音和圖像,使你成為會走路的傳感節點(參考文獻2)。
智能手機能與其他用戶通信,發送位置和傳感器信息。這些信息可以是簡單的“你在哪兒?”之類的本地信息,供父母監視孩子的下落,也可以更復雜。惠普公司的Hartwell說:“當固定的正式網絡能與臨時網絡連接時,真正的網絡能力就會顯現出來。例如,來自手機的速度與位置數據可以傳遞給智能公路傳感器。”
眾多的移動設備使人們得到了訓練,來更好地支持傳感器專用系統,我們確保自己的手機和移動設備充分充電,否則我們就不能通話或欣賞音樂和視頻。無線耳機帶來了又一個電源。如果你想監視某人的身體狀況,那么對于傳感網絡的安放而言,幾乎沒有什么地方比你的腦袋更好了,并且藍牙耳機也有電池問題(你必須頻繁給它充電),就在你的頭上。身為消費者的我們正在促成以人為基礎的傳感網絡需要的電源環境。
圖2,這種連帽衫原型產品有內置的無線通信接口,當穿著者的Facebook網頁發生變化時會提醒他們,并且使他們能迅速做出示意性的Facebook答復,而不必依靠鍵盤(electricfoxy.com提供)。
Ping是一種帶有無線接口的連帽衫原型產品,當穿著者的Facebook網頁發生變化時會提醒他們,并且使他們能迅速做出示意性的Facebook答復(圖2和參考文獻3)。 避免使用鍵盤的Facebook用戶多半不是一個大到將會為便攜設備定義I/O設計的市場,但他們的確代表了一種日益增加的需要——監視某些人并對其做出反應,他們可能是“電腦I/O設備”。老年人是這種日益發展的市場例子。對那些容易摔倒的老年患者的全天護理很昂貴,并且從獨立意識較強的患者角度看,這未必是他們期望的。穿上一個配備加速計的無線節點,當它感覺到主人摔跤時發送提示,這有可能成為全天個人護理的替代品。
對于某些患者而言,調節他們的環境本身也許就是其治療的一部分。安富利公司下屬的Lightspeed部門主管Cary Eskow在2010年3月EDN召開的Designing with LED研討會上解釋說:藍光光譜中的光線影響我們的機敏性和態度,因此在老年患者護理機構中,藍光在白天的某些時候對于某些患者是適合的。可以不必定期用輪椅把患者送到藍光室,由傳感器驅動的照明網絡能夠調節房間的光線顏色,但只是當合適的患者在場時。要想出現該情景,房間必須感覺到哪些患者在場,并且根據時間來調節光線。
電子健康記錄將在未來的保健及成本方面起到日益重要的作用。這些記錄目前依靠人工輸入,這限制了數據的準確度和數量。使用直接來自傳感器的患者信息(包括身份和生命特征),將可以糾正這兩個問題。但是,傳感器依然必須聯網來完成實時反饋。同樣重要的是,基于傳感器的患者監視器能幫助了解疾病。關于患者的健康史和習慣,可以不必依靠他們填寫調查問卷,傳感器將更準確更經常地做這件事。聯網的醫療信息結合了來自數千乃至數百萬個接受治療者的結果,將指出問題并建議可能的治療方法。
由1萬億個傳感器組成的完全成熟的網絡式系統大概至少要10年后才能出現,但較小傳感網絡的應用案例是在建筑物內,小到私人住宅,大到數百萬平方英尺的商業建筑。網絡式(或稱智能式)建筑在人們離開時自動調暗或關閉電燈,并根據占用情況調節能量的使用。智能住宅或智能建筑的焦點是能效,但這些網絡全都依賴傳感網絡來確定人們的使用情況連同環境影響,比如溫度、濕度和時間。
Redwood Systems公司使用多數商業建筑中無處不在的以太網來為其建筑的照明供電和提供控制,但該網絡不限于照明管理。業務開發主管Brent Boekenstein把該公司的網絡系統稱作天花板里的豐富傳感網絡,使每個燈泡都可擁有一個傳感器和一個IP地址。他以亞洲一家潮濕環境中的公司為例,該公司曾經面臨天花板內發霉的問題。該公司向建筑的照明平臺添加了一個霉菌傳感器。Redwood公司的平臺可與LED燈和熒光燈一起工作。
圖3,Disney Cruise Lines公司為它的內部無窗特等客艙配備了圓形平板屏幕,它們可顯示外部風景的視頻。舷窗能感覺到人們的存在,并顯示互動的迪士尼動畫角色。結果這些房間的要價很高。
LED照明是傳感器和物聯網如何能夠提高環境價值的很好驗證。LED燈雖然高效,但在許多應用中明顯不如熒光燈高效,并且它們明顯更貴。但是,LED有額外功能,比如可調光強度和顏色控制。Disney Cruise Lines公司給它的受歡迎度較低的內部無窗特等客艙安裝了圓形平板屏幕,或稱“虛擬舷窗”,它們顯示外部環境
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